氮化鈦涂層(TiN)屬于PVD涂層的一種并且作為超硬涂層用于提高工模具的使用壽命的歷史已經(jīng)有20余年。目前,能夠進行產業(yè)化沉積氮化鈦涂層的沉積技術主要有三極磁控濺射、空心陰極離子鍍、多弧離子鍍等。在這些沉積技術中,多弧離子鍍的金屬離化率和金屬離子流密度都超出其他技術,更容易獲得氮化鈦等化合物涂層等優(yōu)勢,在制備氮化鈦涂層方面應用較多。但多弧離子鍍制備氮化鈦涂層還存在如下缺陷:涂層組織有粗大的熔滴,比其他制備方式更粗大;設備復雜,操作繁瑣等。下面,小編為大家分享一下多弧離子鍍制備氮化鈦涂層改進措施的相關知識吧。
一、消除熔滴細化涂層組織
在小弧源結構基礎上利用磁場提高弧斑的運動速度或采用磁過濾方式過濾掉大熔滴。
1、在靶面附近設直線型磁場
利用磁場產生的旋轉力提高弧斑的旋轉運動速度,減少弧斑在靶面的停留時間,從而減小弧斑尺寸,可以細化氮化鈦涂層組織,而且提高涂層硬度。
2、在靶面附近設偏轉型磁場
磁場只將欲鍍的金屬離子流偏轉到待鍍的工件上,阻擋了熔滴。這種技術雖然降低了沉積速率,增加了設備的復雜程度,但細化了氮化鈦涂層組織,提高了涂層的硬度,顯著改善了涂層質量,對于精密的工模具是很有意義的。
二、簡化多弧離子鍍膜機結構
小弧源多弧離子鍍膜機中安裝弧源的數(shù)量由幾個發(fā)展到幾十個,設備結構復雜配套輔件多操作步驟多、故障率高。為此多弧離子鍍科技工作者開發(fā)出了矩形平面大弧源和柱狀源多弧離子鍍膜機。
1、矩形平面大弧源多弧離子鍍膜機
矩形平面大弧源位于鍍膜機的兩側,大弧源靶材寬度一般為120mm~250mm,長度為300mm~1500mm。可以用電磁控,也可以用永磁控的方式控制弧斑運動。大弧源安裝在鍍膜室壁上,每臺鍍膜機可以安裝一個到兩個大弧源,鍍膜均勻區(qū)大。每臺鍍膜機只配一個到兩個弧電源、一個或兩個引弧針和控制系統(tǒng)。設備結構簡單操作簡便。
2、柱狀弧源多弧離子鍍膜機
柱狀弧源安裝在鍍膜室的中央,柱狀弧源靶材呈管狀,直徑40mm~100mm,長度200mm~2000mm,柱狀弧源與工件轉架等長。靶管的內部或外部設置磁場,可以是電磁控也可以是永磁控,使弧斑在靶面上運動。柱狀弧源多弧離子鍍膜機的結構簡單,永磁體在靶管中做旋轉運動,所產生的弧斑可以是直條形,也可以是螺旋線形,沿柱弧源全長分布,并沿靶面掃描,引燃弧光放電后,柱弧源沿全長不斷地向周圍360°方向鍍膜。一臺鍍膜機只需一個柱弧源、一個弧電源、一個引弧針、一套控制系統(tǒng)便可以實現(xiàn)沿工件轉架全長的均勻鍍膜。操作只需一個引弧操作,只需關心一個弧源的工作情況。設備結構簡單操作簡便、故障率低。
上述即是多弧離子鍍制備氮化鈦涂層改進措施的相關內容,可以看出,多弧離子鍍制備氮化鈦涂層的改進之處就是消除熔滴和簡化設備兩方面。材料科技在氮化鈦涂層制備方面有著豐富經(jīng)驗,并且有優(yōu)質的多弧離子鍍設備,歡迎有需要的客戶致電咨詢。